Преобразователь монотонно возрастающего напряжения в цифровой код

206175

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советокиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.Х,1966 (№ 1109676/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.Х!!.1967. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 12.11.1968

Кл. 42m, 14

ИПК 0 06f

УДК 681,34:681.327.7 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Ф. К. Лежнин

Заявитель

П РЕОБРАЗО ВАТЕЛЬ МО НОТОН HO ВОЗРАСТАЮЩЕГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Известны преобразователи монотонно возрастающего напряжения в цифровой код, содержащие преобразователь текущего и преобразователь предыдущего значений преобразуемого напряжения во временной интервал, генератор счетных импульсов, соединенный чсрез первую схему «И» со счетчиком импульсов, триггер с реле, подключенный к одному входу второй схемы «И», другой вход которой подсоединен к выходу генератора запускающих импульсов, запоминающую емкость, соединенную с транзисторным ключом управляющие входы которого связаны со ждущим мультивибратором, и дифференцирующую цепочку.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно содержит дополнительную логическую схему «И», один вход которой соединен с выходом дифференцирующей цепочки, другой вход — с выходом преобразователя предыдущего значения преобразуемого напряжения во временной интервал, а выход соединен с выходом компаратора преобразователя предыдущего значения преобразуемого напряжения во временной интервал.

Это обеспечивает фильтрацию низких частот колебаний преобразуемого напряжения.

1-1а фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема устройства; на фиг. 2 = временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство включает в себя триггер 1, реле 2 с контактами 8, запоминающую емкость

4, прецизионный преобразователь 5 текущего и прецизионный преобразователь б предыдущего значений преобразуемого напряжения во временной интервал, логическую схему «И»

7 на три входа, генератор 8 счетных импуль10 сов, счетчик 9, генератор 10 запускающих импульсов, дифференцирующую цепочку 11, ждущий мультивибратор 12, управляющий транзисторным ключом 13, имеющим сопротивление 14 нагрузки, логические схемы «И»

15 15 и lб на два входа, диоды 17 и 18 и переменное сопротивление 19.

Пусковым импульсом С, перебрасывается триггер 1. При этом, во-первых, обмотка реле

2 обесточивается; контакты 8 реле 2, через

20 которые в исходном состоянии разряжается емкость 4, размыкаются. Во-вторых, через схему «И» 15 импульсами С генератора 10, следующими с частотой квантования напряжения U по времени, запускаются преобразо25 ватели 5 и б. В момент запуска ко входу преобразователя 5 приложено текущее значение напряжения U, а ко входу преобразователя б — предыдущее значение напряжения U.

Достигается это тем, что задним фронтом от30 рицательного прямоугольного импульса С„., 3 снимаемого с преобразователя 5, с частотой квантования напрчжения U по времени через дифференцирующую цепочку 11 запускается имеющий незаземленное с источником напряжения U питание ждущий мультивибратор 12, который сравнительно небольшое время находится в квазиустойчивом состоянии (см. фиг. 2). Он открывает ключ 18, собранный иа двух кремниевых транзисторах разной проводимости, и емкость 4 через ключ 18 и диод 17 дозаряжается до текущего значения напряжения U. Диод 17 препятствует разряду емкости

4 через сопротивление 14 нагрузки ключа 18.

Запоминание на емкости 4 предыдущего значения напряжения на период квантования с достаточно высокой точностью возмо>кно потому, что в течение всего периода квантования сопротивлениями утечки заряда емкости

4 являются лишь обратное сопротивление диодов 17 и 18 (оба диода типа Д-206 обладают обратным сопротивлением в несколько сотен мегом) и сопротивление утечки емкости 4.

Но и эта небольшая утечка компенсируется переменным сопротивлением 19 путем получения одинаковых временных интервалов, снп. маемых с преобразователей 5 и 6 при фиксированном значении напряжения U.

Длительность положительного импульса С (см. фиг. 2), снимаемого с преобразователя

5, пропорциональна текущему значению напряжения U, а длительность отрицательного импульса С.-, снимаемого с преобразователя б, пропорциональна предыдущему значению напряжения. Поэтому в течение времени, равного разности импульсов С., и С;, (это время пропорционально производной от напряжения по времени), от генератора 8 через схему «И»

7 на вход счетчика 9, в котором записывается код, пропорциональный напряжению U, поступают импульсы С6 в виде «пачки», причем количество импульсов в «пачке» пропорционально производной от напря>кения У по времени.

206175

Фильтрация низких частот колебаний напряжения осуществляется благодаря тому, что при уменьшении напряжения U напряжение U на емкости 4 (см. фиг. 2) не уменьшается вслед за уменьшением напряжения U, а остается неизменным, так как в момент достижения импульсом С-, длительности импульса С, через схему «И» 1б задним фронтом продифференцированного импульса С> пере10 брасывается триггер преобразователя б. При этом срывается прямой ход генератора развертывающегося напряжения преобразователя б, предотвращается сравнение напряжений в компараторе преобразователя б и открыва15 ние диода 18. Г1о окончании цикла преобразования подачей импульса Сц устройство возвращается в исходное положение.

Пр едм ет изобретения

20 Преобразователь монотонно возрастающего напряжения в цифровой код, содержащий преобразователь текущего и преобразователь предыдущего значений преобразуемого напряжения во временной интервал, генератор счеч25 ных импульсов, соединенный через первую схему «И» со счетчиком импульсов, триггер с реле, подключенный к одному входу второй схемы «И», другой вход которой подсоединен к выходу генератора запускающих им30 пульсов, запоминающую емкость, соединенную с транзисторным ключом, управляющие входы которого связаны со ждущим мультивибратором, и дифференцирующую цепочку, отличающийся тем, что, с целью фильтрации

35 низких частот колебаний преобразуемого напря>кения, он содержит дополнительную логическую схему «И», один вход которой соединен с выходом дифференцирующей цепочки, другой вход — с выходом преобразоватс40 ля предыдущего значения преобразуемого напряжения во временной интервал, а выход соединен с выходом компаратора преобразователя предыдущего значения преооразуемого напряжения во временной интервал.